一阶RC电路暂态响应

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,仿真实验,1,一阶,RC,电路的暂态响应,实验目的,1.,熟悉一阶,RC,电路的零状态响应、零输入响应和全响应。,2.,研究一阶电路在阶跃激励和方波激励情况下，响应的基本规律和特点。,3.,掌握积分电路和微分电路的基本概念。,4.,研究一阶动态电路阶跃响应和冲激响应的关系,5.,从响应曲线中求出,RC,电路时间常数,。,实验原理,零输入响应,：指输入为零，初始状态不为零所引起的电路响应。,零状态响应,：指初始状态为零，而输入不为零所产生的电路响应。,完全响应,：指输入与初始状态均不为零时所产生的电路响应。,请预习教材第,7,章,P152,P156,相关内容。,实验任务,1,、利用,Multisim,软件仿真，了解电路参数和响应波形之间的关系，并通过虚拟示波器的调节熟悉时域测量的基本操作。,2,、实际操作实验。,实验任务,1:,仿真实验,例,1. RC,电路零输入响应、零状态响应仿真及时间常数的确定。（题见,P156,例,1,）,零状态响应及其时间常数的确定,零输入响应及其时间常数的确定,例,2.,方波电路零输入响应、零状态响应仿真及时间常数的确定。（题见,P156,例,2,，,R,改为,1k,）,本例题的实验任务和目的：,1.,进一步熟悉信号源和示波器的调节方法。,2.,观察零输入响应和零状态响应波形。,3.,测量时间常数。,4.,观察电路时间常数或方波周期改变时（改变,和,T,的关系）输出波形的变化。,时间常数为,。,时间常数为,0.1,。,时间常数为,0.5,。,时间常数为,2,。,时间常数为,10,。,时间常数为,20,。,例,3:,同时观测阶跃和冲激响应电路的仿真。（,P158,）,实验任务,2:,实际操作实验,利用,DG08,动态电路板上的,R,、,C,元件组成,RC,充放电电路（,P152,图,7.1.1,），在示波器上观察零输入响应、零状态响应和全响应曲线，测取电路时间常数（与理论值比较）。,选择合适的,R,、,C,值组成积分电路和微分电路（,P155,图,7.1.6,），接入方波电压信号源，在示波器上观察比较输入和输出波形；比较改变时间常数后波形的变化情况。,利用示波器观察,RC,电路（,P156,图,7.1.8,）的阶跃响应和冲激响应。,实验报告,1.,根据实验观测结果，在方格纸上画出一阶,RC,电路充放电时电容电压和电流的变化曲线，由曲线测得时间常数，并与计算结果比较，分析误差原因。,2.,根据观测结果，归纳、总结积分电路和微分电路的形成条件，说明波形变换的特征。,3.,观察和比较一阶电路的阶跃和冲激响应。,18,